JP2009027014A - Substrate-holding/rotating mechanism, and substrate treatment device using the same - Google Patents

Substrate-holding/rotating mechanism, and substrate treatment device using the same Download PDF

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敦史 澤田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate-holding/rotating mechanism, and a substrate treatment device provided with the substrate-holding/rotating mechanism, capable of holding a substrate without contacting the main surface of the substrate, using a simple structure. <P>SOLUTION: A substrate holding/rotating member 2 includes a disk-shaped spin base 7. A plurality of fixing/support members 10a-10f are fixed and are arranged on a circumferential edge part of an upper surface of the spin base 7, at a substantially equal angle interval. The lower part of a circumferential end surface of a wafer W is in point-contact with the fixing/supporting members 10a-10f, and the wafer W is held by the substrate-holding/rotating member 2. When the spin base 7 is rotated, the atmosphere between the upper surface of the spin base 7 and the lower surface of the wafer W is discharged to the outside the spin base 7 by centrifugal force and is depressurized, and the space below the wafer W becomes a negative pressure space. The wafer W is pulled to the spin base 7 side, and the lower part of the circumferential end surface of the wafer W is pressed against the fixing/supporting members 10a-10f. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、基板を水平姿勢で保持して回転させる基板保持回転機構、およびこのような基板保持回転機構を備えた基板処理装置に関する。保持または処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。   The present invention relates to a substrate holding and rotating mechanism that holds and rotates a substrate in a horizontal posture, and a substrate processing apparatus including such a substrate holding and rotating mechanism. Examples of substrates to be held or processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, and magneto-optical disk substrates. And a photomask substrate.

基板を一枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置は、たとえば、基板を水平姿勢で保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に対して処理液(薬液またはリンス液)を供給する処理液ノズルとを備えている。このような基板処理装置を用いた基板処理工程は、たとえば、薬液処理工程、リンス工程および乾燥工程を含む。薬液処理工程では、スピンチャックに保持された基板に薬液が供給される。この薬液は、基板上で遠心力を受けて基板表面の全域に広がる。リンス処理工程では、スピンチャックに保持された基板にリンス液が供給される。このリンス液は基板上で遠心力を受けて基板表面の全域に広がる。これにより、基板表面の薬液がリンス液に置換される。乾燥工程では、スピンチャックが高速回転されることにより、基板表面のリンス液が遠心力によって振り切られる。   A single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one includes, for example, a spin chuck that holds and rotates a substrate in a horizontal position, and a processing liquid (chemical solution or rinsing liquid) with respect to the substrate held by the spin chuck. ) Is provided. The substrate processing process using such a substrate processing apparatus includes, for example, a chemical processing process, a rinsing process, and a drying process. In the chemical solution processing step, the chemical solution is supplied to the substrate held by the spin chuck. This chemical solution receives a centrifugal force on the substrate and spreads over the entire surface of the substrate. In the rinsing process, a rinsing liquid is supplied to the substrate held by the spin chuck. This rinsing liquid receives a centrifugal force on the substrate and spreads over the entire surface of the substrate. As a result, the chemical liquid on the substrate surface is replaced with the rinse liquid. In the drying process, the spin chuck is rotated at a high speed, whereby the rinse liquid on the substrate surface is shaken off by the centrifugal force.

スピンチャックには、基板の下面を真空吸着するバキュームチャックと、複数のチャックピンで基板を挟持するメカニカルチャックとがある。バキュームチャックは、基板の下面に吸着痕が生じるため、この吸着痕を事後的に洗浄する必要がある。メカニカルチャックは、基板の周端面にチャックピンが点接触する構成であるため、吸着痕の問題はない。しかし、基板の搬入/搬出時にチャックピンを開放位置とし、基板回転時に基板を挟持位置とするために、可動チャックピンおよびそれを駆動するための駆動機構が必要である。そのため、構成が複雑であり、それに応じてコスト高となる難点がある。
特開2005−019456号公報
Spin chucks include a vacuum chuck that vacuum-sucks the lower surface of a substrate and a mechanical chuck that sandwiches the substrate with a plurality of chuck pins. In the vacuum chuck, suction marks are formed on the lower surface of the substrate. Therefore, the suction marks need to be cleaned afterwards. Since the mechanical chuck has a configuration in which the chuck pin is in point contact with the peripheral end surface of the substrate, there is no problem of suction marks. However, a movable chuck pin and a driving mechanism for driving the movable chuck pin are required in order to place the chuck pin in the open position when the substrate is loaded / unloaded and in the clamping position when the substrate is rotated. Therefore, the configuration is complicated, and there is a problem that the cost increases accordingly.
JP 2005-019456 A

この発明の目的は、簡単な構成で、基板の主面に接触することなく基板を保持することができる基板保持回転機構およびそのような基板保持回転機構を備えた基板処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a substrate holding and rotating mechanism capable of holding a substrate without contacting the main surface of the substrate with a simple configuration, and a substrate processing apparatus provided with such a substrate holding and rotating mechanism. is there.

上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)を水平姿勢で保持して回転させるための基板保持回転機構(2)であって、水平面に沿う上面を有するスピンベース(7:21:31)と、このスピンベースを鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転させる回転駆動機構(9)と、前記スピンベースに備えられた基板支持手段(10a,10b,10c,10d,10e,10f)とを含み、前記基板支持手段が、前記スピンベースに対して可動な可動部材を含まず、前記スピンベースの上面に固定された固定基板支持部材(10a,10b,10c,10d,10e,10f)を含み、前記固定基板支持部材が、基板の周端面を回転半径外方側から規制する規制面(12)と、当該周端面の下方部に接触することにより、前記スピンベースの上面から離隔した位置で当該基板を支持する支持部(13)とを有するものである、基板保持回転機構である。前記固定基板支持部材は、スピンベースの上面と基板との間の空間をスピンベース外方の空間とを連通させた状態で基板の周端面に接するものであることが好ましい。より具体的には、保持対象の基板の周端面に沿って、複数個の固定基板支持部材が間隔を開けてスピンベースの上面に固定されていてもよい。また、固定基板支持部材は、上方から基板を出し入れできるように、保持対象の基板よりも大きめの仮想基板の外形に対応する位置に規制面が配置されたものであることが好ましい。   In order to achieve the above object, the invention as set forth in claim 1 is a substrate holding and rotating mechanism (2) for holding and rotating a substrate (W) in a horizontal posture, wherein the spin base has an upper surface along a horizontal plane. (7:21:31), a rotation drive mechanism (9) for rotating the spin base around a rotation axis along the vertical direction, and substrate support means (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f), and the substrate support means does not include a movable member movable with respect to the spin base, and is fixed substrate support members (10a, 10b, 10c, 10d) fixed to the upper surface of the spin base. 10e, 10f), and the fixed substrate support member comes into contact with a regulation surface (12) for regulating the peripheral end surface of the substrate from the outer side of the rotation radius, and a lower portion of the peripheral end surface, thereby In a position away from the pin base of the upper surface is one having a support portion for supporting the substrate (13), a substrate holding and rotating mechanism. Preferably, the fixed substrate support member is in contact with the peripheral end surface of the substrate in a state where the space between the upper surface of the spin base and the substrate communicates with the space outside the spin base. More specifically, a plurality of fixed substrate support members may be fixed to the upper surface of the spin base at intervals along the peripheral end surface of the substrate to be held. Moreover, it is preferable that the fixed substrate support member has a regulating surface disposed at a position corresponding to the outer shape of the virtual substrate larger than the substrate to be held so that the substrate can be taken in and out from above.

固定基板支持部材に基板を支持させた状態で、回転駆動機構によってスピンベースを回転させると、スピンベース上面と基板との間の雰囲気が遠心力によって外方へと吐き出される。これにより、基板下方の空間が負圧空間となるので、基板がスピンベース側に引き寄せられ、その結果、基板の周端面の下方部が固定基板支持部材に押し付けられる。回転半径方向に関する基板位置は、固定基板支持部材の規制面によって規制される。したがって、遠心力のバランスが取れる適正位置で基板を保持することができ、また、遠心力によって基板が回転半径外方へと飛び出したりするおそれはない。   When the spin base is rotated by the rotation drive mechanism while the substrate is supported by the fixed substrate support member, the atmosphere between the upper surface of the spin base and the substrate is discharged outward by centrifugal force. As a result, the space below the substrate becomes a negative pressure space, so that the substrate is drawn toward the spin base, and as a result, the lower portion of the peripheral end surface of the substrate is pressed against the fixed substrate support member. The substrate position in the rotational radius direction is regulated by the regulation surface of the fixed substrate support member. Therefore, the substrate can be held at an appropriate position where the centrifugal force can be balanced, and there is no possibility of the substrate jumping out of the rotation radius due to the centrifugal force.

固定基板支持部材は、基板の周端面の下方部に接触するものであるので、基板の主面(上面または下面)に接触することなく基板を支持できるから、基板を汚染することがない。また、スピンベースに対して可動な可動部材を含まない基板支持手段で基板を支持する構成であるので、従来のメカニカルチャックに比較して構成が著しく簡単であり、それに応じてコストの削減を図ることができる。このように、従来のバキュームチャックおよびメカニカルチャックの欠点をいずれも克服することができる。   Since the fixed substrate support member is in contact with the lower portion of the peripheral end surface of the substrate, the substrate can be supported without contacting the main surface (upper surface or lower surface) of the substrate, so that the substrate is not contaminated. In addition, since the substrate is supported by the substrate support means that does not include a movable member movable with respect to the spin base, the configuration is significantly simpler than that of the conventional mechanical chuck, and the cost is reduced accordingly. be able to. In this way, both the disadvantages of the conventional vacuum chuck and mechanical chuck can be overcome.

メカニカルチャックは、当初、回転中心から放射状に延びた3本または6本のフィンガー部を有するヒトデ形のスピンベースと、各フィンガー部の先端付近に立設した可動チャックピンとを備え、可動チャックピンを開閉する構成とされていた。その後、フィンガー部による雰囲気の撹乱に伴うパーティクルの問題を解決するために、円盤状のスピンベースに変更され、この円盤状のスピンベースの周縁部に可動チャックピンが立設された構成のメカニカルチャックが提案された。   The mechanical chuck initially comprises a starfish-shaped spin base having three or six fingers extending radially from the center of rotation, and a movable chuck pin erected near the tip of each finger. It was configured to open and close. After that, in order to solve the problem of particles due to the disturbance of the atmosphere by the finger part, it was changed to a disk-shaped spin base, and a mechanical chuck with a movable chuck pin standing upright at the peripheral part of this disk-shaped spin base Was proposed.

ヒトデ形のスピンベースを用いたメカニカルチャックでは、回転中に可動チャックピンによって基板を挟持する必要がある。これは、基板下方の空間が、実質的に開放されているため、負圧空間とならないからである。これに対して、円盤状のスピンベースを適用すれば、基板下方の空間が負圧となるため、回転中は、可動チャックピンで基板を挟持しておく必要がない。ところが、従来の円盤状スピンベースのメカニカルチャックは、そのような事実に気づかず、基板回転中は基板の挟持が必要であるとの固定観念に囚われて設計されており、その結果、可動チャックピンを含む複雑な構成となっていた。   In a mechanical chuck using a starfish-shaped spin base, it is necessary to sandwich the substrate by a movable chuck pin during rotation. This is because the space below the substrate is substantially open and does not become a negative pressure space. On the other hand, if a disc-shaped spin base is applied, the space below the substrate becomes negative pressure, and therefore it is not necessary to hold the substrate with movable chuck pins during rotation. However, conventional disc-shaped spin-based mechanical chucks are not aware of such facts, and are designed with the fixed idea that the substrate must be held during substrate rotation. It was a complicated configuration including.

本願発明者は、板状のスピンベースと基板との間の空間が負圧空間となり、その負圧により生み出される押し付け力によって回転中の基板が十分に保持されることを発見し、本願発明を完成するに至ったものである。
なお、基板を負圧によって固定基板支持部材に十分に押し付けるためには、基板上方の空間は、開放空間とされることが好ましい。開放空間とは、この場合、基板上面に接近した位置に基板対向面を有する部材が配置されておらず、したがって、基板上方の空間が実質的に制限されていない空間をいう。
The inventor of the present application has discovered that the space between the plate-like spin base and the substrate becomes a negative pressure space, and the rotating substrate is sufficiently held by the pressing force generated by the negative pressure. It has come to be completed.
In order to sufficiently press the substrate against the fixed substrate support member with a negative pressure, the space above the substrate is preferably an open space. In this case, the open space means a space in which the member having the substrate facing surface is not disposed at a position close to the upper surface of the substrate, and therefore the space above the substrate is not substantially limited.

請求項2記載の発明は、前記スピンベースの上面に設けられ、このスピンベースの回転に伴って、当該スピンベースの上面と基板の下面との間の雰囲気を減圧する減圧手段(22,32)をさらに含む、請求項1記載の基板保持回転機構である。この構成により、減圧手段によって、基板下方の空間の負圧を大きくすることができる。したがって、より確実に基板を保持できる。   According to a second aspect of the present invention, the pressure reducing means (22, 32) is provided on the upper surface of the spin base and depressurizes the atmosphere between the upper surface of the spin base and the lower surface of the substrate as the spin base rotates. The substrate holding and rotating mechanism according to claim 1, further comprising: With this configuration, the negative pressure in the space below the substrate can be increased by the decompression unit. Therefore, the substrate can be held more reliably.

請求項3記載の発明は、前記減圧手段は、前記スピンベースの上面に設けられ、回転中心に対して放射状に形成された溝部(22)または突条を含む、請求項2記載の基板保持回転機構である。この構成により、基板下方の空間の雰囲気を効率的に排気して減圧することができるから、確実に基板を保持できる。
請求項4記載の発明は、前記減圧手段は、前記スピンベースの上面に固定された羽根部材(32)を含む、請求項2または3記載の基板保持回転機構である。この構成により、基板下方の空間の雰囲気を効率的に排気して減圧できるので、確実に基板を保持できる。
According to a third aspect of the present invention, in the substrate holding rotation according to the second aspect, the decompression means includes grooves (22) or protrusions provided on the upper surface of the spin base and formed radially with respect to the rotation center. Mechanism. With this configuration, the atmosphere in the space below the substrate can be efficiently exhausted and depressurized, so that the substrate can be reliably held.
A fourth aspect of the present invention is the substrate holding and rotating mechanism according to the second or third aspect, wherein the pressure reducing means includes a blade member (32) fixed to the upper surface of the spin base. With this configuration, the atmosphere in the space below the substrate can be efficiently exhausted and depressurized, so that the substrate can be reliably held.

羽根部材は、基板の回転に伴って基板下方の空間の雰囲気を排気できるようにスピンベースの上面に固定されていればよい。たとえば、複数の羽根部材が、スピンベースの回転中心に対して放射状に設けられていてもよい。この場合に、複数の羽根部材は、回転半径にほぼ沿って直線的に設けられていてもよいし、スピンベースの回転方向に凸の湾曲形状とされていてもよい。   The blade member may be fixed to the upper surface of the spin base so that the atmosphere in the space below the substrate can be exhausted with the rotation of the substrate. For example, a plurality of blade members may be provided radially with respect to the spin base rotation center. In this case, the plurality of blade members may be provided linearly substantially along the rotation radius, or may have a curved shape that is convex in the rotation direction of the spin base.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板保持回転機構と、この基板保持回転機構に保持された基板に対して処理流体を供給する処理流体供給手段(3,16)とを含む、基板処理装置(1:20:30)である。この構成により、簡単な構成で、かつ、基板の主面に接触することなく基板を保持して回転させ、その回転状態の基板の表面を処理流体で処理することができる。処理流体は、液体であってもよいし気体であってもよい。また、気体と液体とを混合した二流体(液滴噴流)の形態であってもよく、処理液蒸気とキャリヤガス(窒素ガス等)との混合流体であってもよい。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a substrate holding and rotating mechanism according to any one of the first to fourth aspects, and a processing fluid supply means for supplying a processing fluid to the substrate held by the substrate holding and rotating mechanism. 3, 16), and a substrate processing apparatus (1:20:30). With this configuration, the substrate can be held and rotated with a simple configuration without contacting the main surface of the substrate, and the surface of the rotated substrate can be processed with the processing fluid. The processing fluid may be a liquid or a gas. Further, it may be in the form of two fluids (droplet jet) in which a gas and a liquid are mixed, or may be a mixed fluid of a processing liquid vapor and a carrier gas (nitrogen gas or the like).

処理流体供給手段は、基板の上面に処理流体を供給するものであってもよく、基板の下面に処理流体を供給するものであってもよく、さらに、基板の上面および下面の両面に処理流体を供給するものであってもよい。基板の下面に処理流体を供給する場合には、処理流体が基板を浮き上がらせようとする力を相殺するために、基板の上面にも処理流体を同時に供給することが好ましい。   The processing fluid supply means may supply the processing fluid to the upper surface of the substrate, may supply the processing fluid to the lower surface of the substrate, and further, the processing fluid to both the upper surface and the lower surface of the substrate. May be provided. When supplying the processing fluid to the lower surface of the substrate, it is preferable to supply the processing fluid to the upper surface of the substrate at the same time in order to cancel out the force that the processing fluid tends to lift the substrate.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置1の構成を模式的に示す断面図である。図2は、図1の基板処理装置1の平面図である。
この基板処理装置1は、ほぼ円形の基板である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wの表面(上面)に対して、薬液による処理を施すための枚葉式の装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus 1 of FIG.
The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus for performing treatment with a chemical solution on the surface (upper surface) of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W which is a substantially circular substrate.

この基板処理装置1は、ウエハWをほぼ水平姿勢に保持するとともに、ウエハWのほぼ中心を通る鉛直方向に沿う回転軸線Sまわりに回転させる基板保持回転部材2と、基板保持回転部材2に保持されたウエハWの上面に、薬液またはリンス液(たとえば、純水)を選択的に供給するための処理液ノズル3とを備えている。
処理液ノズル3は、その吐出口を、基板保持回転部材2に保持されるウエハWの上面のほぼ中央部に向けて配置されている。処理液ノズル3には、薬液供給源から薬液バルブ4を介して薬液を供給することができ、また、リンス液供給源からリンス液バルブ5を介してリンス液を供給することができるようになっている。
The substrate processing apparatus 1 holds the wafer W in a substantially horizontal posture, and holds the wafer W on the substrate holding rotating member 2 that rotates about the rotation axis S along the vertical direction passing through the substantially center of the wafer W. A processing liquid nozzle 3 for selectively supplying a chemical liquid or a rinsing liquid (for example, pure water) is provided on the upper surface of the wafer W.
The processing liquid nozzle 3 is arranged with its discharge port directed substantially toward the center of the upper surface of the wafer W held by the substrate holding rotating member 2. The treatment liquid nozzle 3 can be supplied with a chemical liquid from a chemical liquid supply source via a chemical liquid valve 4, and can be supplied with a rinse liquid from a rinse liquid supply source via a rinse liquid valve 5. ing.

リンス液バルブ5が閉じられた状態で、薬液バルブ4が開かれると、処理液ノズル3に薬液が供給されて、処理液ノズル3から薬液が吐出される。また、薬液バルブ4が閉じられた状態で、リンス液バルブ5が開かれると、処理液ノズル3にリンス液が供給されて、処理液ノズル3からリンス液が吐出される。
基板保持回転部材2は、水平面に沿う上面を有した円盤状のスピンベース7を備えている。スピンベース7の上面は平坦面で形成されている。スピンベース7の上面には、その周縁部に、複数個(この実施形態では6個)の固定支持部材10a,10b,10c,10d,10e,10fがほぼ等角度間隔で固定配置されている。複数個の固定支持部材10a〜10fがウエハWの周端面の下方部と点接触してウエハWを支持する。これにより、ウエハWは、スピンベース7の上面から離隔した位置において、ほぼ水平な姿勢で保持される。
When the chemical liquid valve 4 is opened while the rinse liquid valve 5 is closed, the chemical liquid is supplied to the processing liquid nozzle 3 and the chemical liquid is discharged from the processing liquid nozzle 3. When the rinsing liquid valve 5 is opened with the chemical liquid valve 4 closed, the rinsing liquid is supplied to the processing liquid nozzle 3 and the rinsing liquid is discharged from the processing liquid nozzle 3.
The substrate holding rotating member 2 includes a disk-shaped spin base 7 having an upper surface along a horizontal plane. The upper surface of the spin base 7 is formed as a flat surface. A plurality of (six in this embodiment) fixed support members 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f are fixedly arranged on the upper surface of the spin base 7 at substantially equal angular intervals. The plurality of fixed support members 10 a to 10 f are in point contact with the lower part of the peripheral end surface of the wafer W to support the wafer W. Thereby, the wafer W is held in a substantially horizontal posture at a position separated from the upper surface of the spin base 7.

スピンベース7は、ほぼ鉛直方向に延びる回転軸8の上端に固定されている。回転軸8には、回転駆動機構としてのモータ9が結合されている。モータ9から回転軸8に駆動力を入力することにより、スピンベース7を、鉛直方向に沿う回転軸線Sまわりに回転させることができる。
回転軸8には、下面側処理液供給管15が挿通されている。下面側処理液供給管15の上端は、回転軸8の上端に設けられた下面側処理液ノズル16に接続されている。下面側処理液ノズル16は、その吐出口を、基板保持回転部材2に保持されるウエハWの下面のほぼ中央部に向けて配置されている。下面側処理液供給管15には、薬液供給源から下面側薬液バルブ18を介して薬液が供給されるようになっている。また、下面側処理液供給管15には、リンス液供給源から下面側リンス液バルブ19を介してリンス液が供給されるようになっている。
The spin base 7 is fixed to the upper end of a rotating shaft 8 extending substantially in the vertical direction. A motor 9 as a rotation drive mechanism is coupled to the rotation shaft 8. By inputting a driving force from the motor 9 to the rotation shaft 8, the spin base 7 can be rotated around the rotation axis S along the vertical direction.
A lower surface side processing liquid supply pipe 15 is inserted through the rotary shaft 8. The upper end of the lower surface side processing liquid supply pipe 15 is connected to the lower surface side processing liquid nozzle 16 provided at the upper end of the rotating shaft 8. The lower surface side processing liquid nozzle 16 is disposed with its discharge port directed substantially toward the center of the lower surface of the wafer W held by the substrate holding rotating member 2. A chemical liquid is supplied to the lower surface side processing liquid supply pipe 15 from the chemical liquid supply source via the lower surface side chemical liquid valve 18. The rinsing liquid is supplied to the lower surface side processing liquid supply pipe 15 from the rinsing liquid supply source via the lower surface side rinsing liquid valve 19.

下面側リンス液バルブ19が閉じられた状態で、下面側薬液バルブ18が開かれると、下面側処理液供給管15に薬液が供給される。下面側処理液供給管15に供給された薬液は、下面側処理液供給管15を通して下面側処理液ノズル16に供給され、下面側処理液ノズル16からウエハWの下面の中央部に供給される。
下面側薬液バルブ18が閉じられた状態で、下面側リンス液バルブ19が開かれると、下面側処理液供給管15にリンス液が供給される。下面側処理液供給管15に供給されたリンス液は、下面側処理液供給管15を通して下面側処理液ノズル16に供給され、下面側処理液ノズル16からウエハWの下面の中央部に供給される。
When the lower surface side chemical liquid valve 18 is opened in a state where the lower surface side rinse liquid valve 19 is closed, the chemical liquid is supplied to the lower surface side processing liquid supply pipe 15. The chemical solution supplied to the lower surface side processing liquid supply pipe 15 is supplied to the lower surface side processing liquid nozzle 16 through the lower surface side processing liquid supply pipe 15, and is supplied from the lower surface side processing liquid nozzle 16 to the center of the lower surface of the wafer W. .
When the lower surface side rinsing liquid valve 19 is opened in a state where the lower surface side chemical liquid valve 18 is closed, the rinsing liquid is supplied to the lower surface side processing liquid supply pipe 15. The rinse liquid supplied to the lower surface side processing liquid supply pipe 15 is supplied to the lower surface side processing liquid nozzle 16 through the lower surface side processing liquid supply pipe 15, and is supplied from the lower surface side processing liquid nozzle 16 to the center of the lower surface of the wafer W. The

各固定支持部材10a〜10fは、互いに同様な形状を有している。固定支持部材10a〜10fの形状を、固定支持部材10aを例にとって説明する。
図3は、固定支持部材10aの構成を示す斜視図である。
固定支持部材10aは、スピンベース7の上面に立設された略円柱状の本体部11と、本体部11の上端における回転半径方向外側部分から上方に突出した柱状の突出部14とを備えている。本体部11の上部には、ウエハWの周端面の下方部に点接触してウエハWを支持する支持面13が形成されている。支持面13は、スピンベース7の回転軸線Sに近づくにつれて低くなる傾斜面である。また、突出部14には、その内側に、ウエハWの回転軸線S側に凸の湾曲面である規制面が形成されている。
The fixed support members 10a to 10f have the same shape. The shapes of the fixed support members 10a to 10f will be described by taking the fixed support member 10a as an example.
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the fixed support member 10a.
The fixed support member 10 a includes a substantially columnar main body 11 erected on the upper surface of the spin base 7, and a columnar protrusion 14 protruding upward from an outer portion in the rotational radius direction at the upper end of the main body 11. Yes. A support surface 13 that supports the wafer W in point contact with the lower portion of the peripheral end surface of the wafer W is formed on the upper portion of the main body 11. The support surface 13 is an inclined surface that becomes lower as it approaches the rotation axis S of the spin base 7. Further, a regulation surface which is a curved surface convex toward the rotation axis S side of the wafer W is formed inside the protrusion 14.

規制面12は、ウエハWの周端面を回転半径外方側から規制するためのものである。突出部14が凸湾曲面であるため、ウエハWの周端面を小面積で規制することができる。規制面12(正確には規制面12の最も回転軸線S寄りの位置)は、この基板処理装置1により保持されるウエハW(たとえば直径300mm)よりも若干大きい仮想ウエハW(たとえば直径301mmの円形ウエハ)の外形に対応する位置に配置されている。したがって、複数個の固定支持部材10a〜10fに対して、ウエハWを上方から出し入れすることが可能である。   The regulating surface 12 is for regulating the peripheral end surface of the wafer W from the outer side of the rotational radius. Since the protrusion 14 is a convex curved surface, the peripheral end surface of the wafer W can be regulated with a small area. The restricting surface 12 (more precisely, the position closest to the rotation axis S of the restricting surface 12) is a virtual wafer W (for example, a circle having a diameter of 301 mm) that is slightly larger than the wafer W (for example, the diameter of 300 mm) held by the substrate processing apparatus 1. It is arranged at a position corresponding to the outer shape of the wafer. Therefore, the wafer W can be taken in and out from above the plurality of fixed support members 10a to 10f.

基板処理装置1では、たとえば、薬液処理工程、リンス工程および乾燥工程を含む一連の基板処理工程が実施される。図1〜図3を参照して、一連の基板処理工程について説明する。薬液処理工程およびリンス工程においては、処理液ノズル3からウエハWの上面への薬液およびリンス液の供給は行われるが、下面側処理液ノズル16からウエハWの下面への薬液およびリンス液の供給は行われない。   In the substrate processing apparatus 1, for example, a series of substrate processing steps including a chemical solution processing step, a rinsing step, and a drying step are performed. A series of substrate processing steps will be described with reference to FIGS. In the chemical liquid processing step and the rinsing step, the chemical liquid and the rinsing liquid are supplied from the processing liquid nozzle 3 to the upper surface of the wafer W, but the chemical liquid and the rinsing liquid are supplied from the lower surface processing liquid nozzle 16 to the lower surface of the wafer W. Is not done.

基板処理工程の開始に際して、まず、図示しない搬送ロボットにより、ウエハWが基板処理装置1に搬入されて、ウエハWが、その表面を上方に向けて基板保持回転部材2に保持される。このウエハWの保持状態では、ウエハWの周端面の下方部が固定支持部材10a〜10fの支持面13と点接触している。複数個の固定支持部材10a〜10fが互いに間隔を開けて配置されているため、基板保持回転部材2に保持されたウエハWの下面とスピンベース7の上面との間の空間が、スピンベース7の外方の空間と連通している。   At the start of the substrate processing step, first, a wafer W is carried into the substrate processing apparatus 1 by a transfer robot (not shown), and the wafer W is held by the substrate holding rotating member 2 with its surface facing upward. In the holding state of the wafer W, the lower part of the peripheral end surface of the wafer W is in point contact with the support surface 13 of the fixed support members 10a to 10f. Since the plurality of fixed support members 10 a to 10 f are arranged at intervals, the space between the lower surface of the wafer W held by the substrate holding and rotating member 2 and the upper surface of the spin base 7 is the spin base 7. It communicates with the outside space.

薬液処理工程では、モータ9が回転駆動されて、スピンベース7がウエハWごと所定の回転速度(たとえば、1500rpm)で一方向(矢印17で示す方向)に向けて回転されつつ、薬液バルブ4が開かれて、処理液ノズル3からウエハWの表面の中央部に向けて薬液が供給される。
スピンベース7が前記所定の回転速度で回転されると、スピンベース7の上面とウエハWの下面との間の雰囲気が、遠心力によって、スピンベース7の外方へと吐き出されて、ウエハWの下方の空間が負圧空間となる。そのため、ウエハWがスピンベース7側に引き寄せられ、その結果、ウエハWの周端面の下方部が固定支持部材10a〜10fの支持面13に押し付けられる。そして、スピンベース7の回転中には、ウエハWの回転半径方向に関する位置が、複数個の固定支持部材10a〜10fの各規制面12によって規制されている。したがって、基板保持回転部材2によって、遠心力のバランスが取れる適正位置でウエハWを保持することができる。
In the chemical treatment process, the motor 9 is driven to rotate, and the spin base 7 is rotated in one direction (direction indicated by the arrow 17) at a predetermined rotational speed (for example, 1500 rpm) together with the wafer W while the chemical solution valve 4 is rotated. The chemical liquid is supplied from the processing liquid nozzle 3 toward the center of the surface of the wafer W.
When the spin base 7 is rotated at the predetermined rotational speed, the atmosphere between the upper surface of the spin base 7 and the lower surface of the wafer W is discharged to the outside of the spin base 7 by centrifugal force, and the wafer W The space below is a negative pressure space. Therefore, the wafer W is attracted to the spin base 7 side, and as a result, the lower part of the peripheral end surface of the wafer W is pressed against the support surface 13 of the fixed support members 10a to 10f. While the spin base 7 is rotating, the position of the wafer W in the rotational radius direction is restricted by the restricting surfaces 12 of the plurality of fixed support members 10a to 10f. Therefore, the wafer W can be held at an appropriate position by which the centrifugal force can be balanced by the substrate holding rotating member 2.

薬液処理工程では、ウエハWの表面に供給された薬液は、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの全域へと拡がっていく。これにより、ウエハWの表面の全域に薬液を用いた処理が施される。所定の薬液処理時間の経過後、薬液バルブ4が閉じられて、処理液ノズル3からの薬液の供給が停止される。
リンス工程では、モータ9が回転駆動されて、スピンベース7がウエハWごと所定の回転速度(たとえば、1500rpm)で一方向(矢印17で示す方向)に向けて回転されつつ、リンス液バルブ5が開かれて、処理液ノズル3からウエハWの表面の中央部に向けてリンス液が供給される。このリンス工程においても、スピンベース7の上面とウエハWの下面との間の雰囲気が、遠心力によってスピンベース7の外方へと吐き出されて、ウエハWの下方の空間が負圧空間となる。そのため、ウエハWの周端面の下方部が固定支持部材10a〜10fの支持面13に押し付けられる。そして、スピンベース7の回転中には、ウエハWの回転半径方向に関する位置が、複数個の固定支持部材10a〜10fの各規制面12によって規制されている。したがって、基板保持回転部材2によって、遠心力のバランスが取れる適正位置でウエハWを保持することができる。
In the chemical solution processing step, the chemical solution supplied to the surface of the wafer W receives a centrifugal force due to the rotation of the wafer W and spreads over the entire area of the wafer W. Thereby, the process using the chemical solution is performed on the entire surface of the wafer W. After a predetermined chemical solution processing time elapses, the chemical solution valve 4 is closed and supply of the chemical solution from the treatment solution nozzle 3 is stopped.
In the rinsing process, the motor 9 is driven to rotate, and the rinsing liquid valve 5 is rotated while the spin base 7 is rotated in one direction (in the direction indicated by the arrow 17) at a predetermined rotational speed (for example, 1500 rpm) together with the wafer W. The rinsing liquid is supplied from the processing liquid nozzle 3 toward the center of the surface of the wafer W. Also in this rinsing step, the atmosphere between the upper surface of the spin base 7 and the lower surface of the wafer W is discharged to the outside of the spin base 7 by centrifugal force, and the space below the wafer W becomes a negative pressure space. . Therefore, the lower part of the peripheral end surface of the wafer W is pressed against the support surface 13 of the fixed support members 10a to 10f. While the spin base 7 is rotating, the position of the wafer W in the rotational radius direction is restricted by the restricting surfaces 12 of the plurality of fixed support members 10a to 10f. Accordingly, the wafer W can be held at an appropriate position where the centrifugal force can be balanced by the substrate holding rotating member 2.

ウエハWの上面に供給されたリンス液は、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの全域へと拡がっていく。これにより、ウエハWの表面に付着している薬液が純水によって洗い流されていく。所定のリンス時間の経過後、リンス液バルブ5が閉じられて、処理液ノズル3からのリンス液の供給が停止される。
乾燥工程では、モータ9が回転駆動されて、ウエハWが高速(たとえば、3000rpm)で回転される。これにより、ウエハWの表面に付着したリンス液が遠心力によって振り切られる。この乾燥工程においても、スピンベース7の上面とウエハWの下面との間の雰囲気が、遠心力によってスピンベース7の外方へと吐き出されて、ウエハWの下方の空間が負圧空間となる。そのため、ウエハWの周端面の下方部が固定支持部材10a〜10fの支持面13に押し付けられる。そして、スピンベース7の回転中には、ウエハWの回転半径方向に関する位置が、複数個の固定支持部材10a〜10fの各規制面12によって規制されている。したがって、基板保持回転部材2によって、遠心力のバランスが取れる適正位置でウエハWを保持することができる。
The rinse liquid supplied to the upper surface of the wafer W receives the centrifugal force generated by the rotation of the wafer W and spreads over the entire area of the wafer W. Thereby, the chemical solution adhering to the surface of the wafer W is washed away with pure water. After a predetermined rinsing time has elapsed, the rinsing liquid valve 5 is closed and the supply of the rinsing liquid from the processing liquid nozzle 3 is stopped.
In the drying process, the motor 9 is driven to rotate, and the wafer W is rotated at a high speed (for example, 3000 rpm). Thereby, the rinse liquid adhering to the surface of the wafer W is shaken off by the centrifugal force. Also in this drying step, the atmosphere between the upper surface of the spin base 7 and the lower surface of the wafer W is discharged to the outside of the spin base 7 by centrifugal force, and the space below the wafer W becomes a negative pressure space. . Therefore, the lower part of the peripheral end surface of the wafer W is pressed against the support surface 13 of the fixed support members 10a to 10f. While the spin base 7 is rotating, the position of the wafer W in the rotational radius direction is restricted by the restricting surfaces 12 of the plurality of fixed support members 10a to 10f. Therefore, the wafer W can be held at an appropriate position by which the centrifugal force can be balanced by the substrate holding rotating member 2.

薬液処理工程およびリンス工程よりもウエハWが高速で回転される乾燥工程では、スピンベース7の上面とウエハWの下面との間の雰囲気に作用する遠心力が大きく、そのため、ウエハWの下方の空間の負圧が薬液処理工程およびリンス工程に比べて大きい。したがって、乾燥工程では、基板保持回転部材2によってウエハWをより確実に保持することができる。   In the drying process in which the wafer W is rotated at a higher speed than in the chemical treatment process and the rinsing process, the centrifugal force acting on the atmosphere between the upper surface of the spin base 7 and the lower surface of the wafer W is large. The negative pressure in the space is larger than in the chemical treatment process and the rinsing process. Therefore, in the drying process, the wafer W can be more reliably held by the substrate holding rotating member 2.

所定の乾燥時間の経過後、モータ9の回転駆動が停止され、ウエハWの回転が停止される。これにより、ウエハWに対する一連の基板処理工程が終了し、処理済みのウエハWが図示しない搬送ロボットにより搬出されていく。
この実施形態では、各工程において、基板対向面を有した遮断板をウエハWの上面に近接して配置させて、基板対向面とウエハWの上面との間の雰囲気をその外部と遮断させることは行われていない。したがって、各工程において、ウエハWの上方の空間は実質的に制限されていない。そのため、基板処理工程中に、ウエハWの上方の空間が負圧になることを抑制または防止することができ、基板保持回転部材2によってウエハWを確実に保持することができる。
After the elapse of a predetermined drying time, the rotation drive of the motor 9 is stopped and the rotation of the wafer W is stopped. Thus, a series of substrate processing steps for the wafer W is completed, and the processed wafer W is unloaded by a transfer robot (not shown).
In this embodiment, in each step, a blocking plate having a substrate facing surface is disposed close to the upper surface of the wafer W, and the atmosphere between the substrate facing surface and the upper surface of the wafer W is blocked from the outside. Is not done. Therefore, in each process, the space above the wafer W is not substantially limited. Therefore, it is possible to suppress or prevent the space above the wafer W from becoming a negative pressure during the substrate processing step, and it is possible to reliably hold the wafer W by the substrate holding rotating member 2.

以上のように、この実施の形態によれば、固定支持部材10a〜10fにウエハWを支持させた状態で、モータ9によってスピンベース7を回転させると、スピンベース7の上面とウエハWの下面との間の雰囲気が、遠心力によって外方へと吐き出される。これにより、ウエハWの下方の空間が負圧空間となり、そのため、ウエハWがスピンベース7側に引き寄せられ、その結果、ウエハWの周端面の下方部が固定支持部材10a〜10fの支持面13に押し付けられる。このとき、ウエハWの回転半径方向に関する位置は、10a〜10fの規制面12によって規制される。したがって、遠心力のバランスが取れる適正位置でウエハWを保持することができる。また、遠心力によってウエハWが回転半径外方へと飛び出したりするおそれもない。   As described above, according to this embodiment, when the spin base 7 is rotated by the motor 9 while the wafer W is supported by the fixed support members 10a to 10f, the upper surface of the spin base 7 and the lower surface of the wafer W are rotated. The atmosphere between is exhaled outward by centrifugal force. As a result, the space below the wafer W becomes a negative pressure space, so that the wafer W is attracted to the spin base 7 side. As a result, the lower portion of the peripheral end surface of the wafer W is the support surface 13 of the fixed support members 10a to 10f. Pressed against. At this time, the position of the wafer W in the rotational radius direction is restricted by the restriction surfaces 12 of 10a to 10f. Therefore, the wafer W can be held at an appropriate position where the centrifugal force can be balanced. Further, there is no possibility that the wafer W jumps out of the rotation radius due to the centrifugal force.

さらに、固定支持部材10a〜10fが、ウエハWの周端面の下方部に点接触し、ウエハWの上面に接触することなくウエハWを支持できるから、ウエハWを汚染することがない。
また、スピンベース7に固定された固定支持部材10a〜10fでウエハWを支持している。これにより、複雑な簡単な構成でウエハWの支持を達成することができる。固定支持部材10a〜10fがスピンベース7に対して可動な可動部材を含まないために、複雑な駆動機構が不要である。したがって、コストを低減化することができる。
Furthermore, since the fixed support members 10a to 10f are in point contact with the lower part of the peripheral end surface of the wafer W and can support the wafer W without contacting the upper surface of the wafer W, the wafer W is not contaminated.
Further, the wafer W is supported by fixed support members 10 a to 10 f fixed to the spin base 7. Thereby, the support of the wafer W can be achieved with a complicated and simple configuration. Since the fixed support members 10a to 10f do not include a movable member that is movable with respect to the spin base 7, a complicated drive mechanism is not necessary. Therefore, the cost can be reduced.

図4Aおよび図4Bは、この発明の他の実施形態(第2の実施形態)に係る基板処理装置20を示す図である。図4Aは、基板処理装置20の平面図である。図4Bは、図4Aの切断面線C−Cから見た断面図である。
図4Aおよび図4Bでは、前述した第1の実施形態における各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
4A and 4B are views showing a substrate processing apparatus 20 according to another embodiment (second embodiment) of the present invention. FIG. 4A is a plan view of the substrate processing apparatus 20. 4B is a cross-sectional view taken along the section line CC in FIG. 4A.
In FIG. 4A and FIG. 4B, the same reference numerals are assigned to portions corresponding to the respective portions in the first embodiment described above. Further, in the following, detailed description of each part given the same reference numeral is omitted.

この実施形態の構成は、図1および図2に示すスピンベース7に代えて、その上面に複数個(図5Aおよび図5Bでは8個)の溝部22が設けられたスピンベース21が用いられている。複数個の溝部22は、放射状に形成されている。より具体的には、各溝部22の平面形状は、円を等分(図5Aおよび図5Bでは16等分)した形状であり、スピンベース21の上面の全域に、複数個の溝部22がほぼ等角度間隔で配置されている。   In this embodiment, instead of the spin base 7 shown in FIGS. 1 and 2, a spin base 21 having a plurality of (eight in FIG. 5A and FIG. 5B) groove portions 22 provided on its upper surface is used. Yes. The plurality of groove portions 22 are formed radially. More specifically, the planar shape of each groove portion 22 is a shape obtained by equally dividing a circle (16 equal portions in FIGS. 5A and 5B), and the plurality of groove portions 22 are substantially formed over the entire upper surface of the spin base 21. They are arranged at equiangular intervals.

スピンベース21の回転に伴って、スピンベース21の上面に形成された複数個の溝部22が、回転軸線Sを中心として回転する。このとき、回転状態にある複数の溝部22によって、スピンベース21の上面とウエハWの下面との間の雰囲気が、スピンベース21の外方に向けて排気して減圧される。そのため、ウエハWの下方の空間が負圧空間となり、ウエハWがスピンベース21側に引き寄せられる。その結果、ウエハWの周端面の下方部が固定支持部材10a〜10fの支持面13に押し付けられる。ゆえに、ウエハWをスピンベース21に確実に保持させつつ、スピンベース21を回転させることができる。   As the spin base 21 rotates, the plurality of grooves 22 formed on the upper surface of the spin base 21 rotate about the rotation axis S. At this time, the atmosphere between the upper surface of the spin base 21 and the lower surface of the wafer W is exhausted toward the outside of the spin base 21 and depressurized by the plurality of grooves 22 in a rotating state. Therefore, the space below the wafer W becomes a negative pressure space, and the wafer W is drawn toward the spin base 21 side. As a result, the lower part of the peripheral end surface of the wafer W is pressed against the support surface 13 of the fixed support members 10a to 10f. Therefore, the spin base 21 can be rotated while the wafer W is securely held by the spin base 21.

この実施形態(第2の実施形態)によれば、スピンベース21の上面とウエハWの下面との間の雰囲気を、スピンベース21の外方へ効率的に排気して減圧することができる。そのため、基板保持回転部材2によってウエハWを確実に保持することができる。
図5Aおよび図5Bは、この発明のさらに他の実施形態(第3の実施形態)に係る基板処理装置30を示す図である。図5Aは、基板処理装置30の平面図である。図5Bは、図5Aの切断面線D−Dから見た断面図である。
According to this embodiment (second embodiment), the atmosphere between the upper surface of the spin base 21 and the lower surface of the wafer W can be efficiently exhausted to the outside of the spin base 21 to reduce the pressure. Therefore, the wafer W can be reliably held by the substrate holding rotating member 2.
5A and 5B are views showing a substrate processing apparatus 30 according to still another embodiment (third embodiment) of the present invention. FIG. 5A is a plan view of the substrate processing apparatus 30. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the section line DD in FIG. 5A.

図5および図5では、前述した第1の実施形態における各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この実施形態の構成は、図1および図2に示すスピンベース7に代えて、その上面に複数個(図5Aおよび図5Bでは8個)の羽根部材32が設けられたスピンベース31が用いられている。複数個の羽根部材32が、スピンベース31の回転中心に対して放射状に設けられていている。各羽根部材32は、スピンベース31の回転中心付近から周縁部まで延びており、スピンベース31の回転方向(矢印17で示す方向)に凸の湾曲形状とされている。複数個の羽根部材32が、スピンベース31の上面に、等角度間隔で固定配置されている。
In FIGS. 5 and 5, parts corresponding to the parts in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those parts. Further, in the following, detailed description of each part given the same reference numeral is omitted.
In this embodiment, instead of the spin base 7 shown in FIGS. 1 and 2, a spin base 31 having a plurality of (eight in FIG. 5A and FIG. 5B) blade members 32 provided on its upper surface is used. ing. A plurality of blade members 32 are provided radially with respect to the rotation center of the spin base 31. Each blade member 32 extends from the vicinity of the rotation center of the spin base 31 to the peripheral edge, and has a curved shape that is convex in the rotation direction of the spin base 31 (the direction indicated by the arrow 17). A plurality of blade members 32 are fixedly arranged on the upper surface of the spin base 31 at equal angular intervals.

スピンベース31の回転に伴い、スピンベース31の上面に形成された複数個の羽根部材32が回転軸線Sを中心として回転する。このとき、回転状態にある複数の羽根部材32によって、スピンベース31の上面とウエハWの下面との間の雰囲気が、スピンベース31の外方に向けて排気して減圧される。そのため、ウエハWの下方の空間が負圧空間となり、ウエハWがスピンベース31側に引き寄せられる。その結果、ウエハWの周端面の下方部が固定支持部材10a〜10fの支持面13に押し付けられる。ゆえに、ウエハWをスピンベース31に確実に保持させつつ、スピンベース31を回転させることができる。   As the spin base 31 rotates, the plurality of blade members 32 formed on the upper surface of the spin base 31 rotate about the rotation axis S. At this time, the atmosphere between the upper surface of the spin base 31 and the lower surface of the wafer W is exhausted toward the outside of the spin base 31 and depressurized by the plurality of blade members 32 in a rotating state. Therefore, the space below the wafer W becomes a negative pressure space, and the wafer W is drawn toward the spin base 31 side. As a result, the lower part of the peripheral end surface of the wafer W is pressed against the support surface 13 of the fixed support members 10a to 10f. Therefore, the spin base 31 can be rotated while the wafer W is securely held by the spin base 31.

この実施形態(第3の実施形態)によれば、スピンベース31の上面とウエハWの下面との間の雰囲気を、スピンベース31の外方へ効率的に排気して減圧することができる。とくに、羽根部材32がスピンベース31の回転方向に凸の湾曲形状に形成されているので、スピンベース31の外方に排気される雰囲気量が多い。したがって、基板保持回転部材2によってウエハWをより確実に保持することができる。   According to this embodiment (third embodiment), the atmosphere between the upper surface of the spin base 31 and the lower surface of the wafer W can be efficiently exhausted to the outside of the spin base 31 and depressurized. In particular, since the blade member 32 is formed in a curved shape that is convex in the rotation direction of the spin base 31, the amount of atmosphere exhausted to the outside of the spin base 31 is large. Therefore, the wafer W can be more reliably held by the substrate holding rotating member 2.

以上、この発明の3つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
前述の各実施形態では、基板処理装置1は、ウエハWの上面に対して薬液による処理を施すとして説明した。しかしながら、ウエハWの下面に薬液による処理を施すこともできる。
While the three embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
In each of the above-described embodiments, the substrate processing apparatus 1 has been described on the assumption that the upper surface of the wafer W is processed with a chemical solution. However, the bottom surface of the wafer W can be processed with a chemical solution.

ウエハWは、その表面を下方に向けて基板保持回転部材2に保持される。薬液処理工程では、モータ9が回転駆動されて、スピンベース7,21,31がウエハWごと所定の回転速度で回転されつつ、下面側薬液バルブ18が開かれて、下面側処理液ノズル16からウエハWの下面(表面)の中央部に向けて薬液が供給される。また、下面側処理液ノズル16からの薬液の供給開始と同時に薬液バルブ4が開かれて、処理液ノズル3からウエハWの上面(裏面)の中央部に向けて薬液が供給される。このとき、処理液ノズル3からの薬液の吐出流量は、下面側処理液ノズル16からの薬液の吐出流量とほぼ同量とされる。   The wafer W is held by the substrate holding rotary member 2 with its surface facing downward. In the chemical processing step, the motor 9 is driven to rotate, and the spin bases 7, 21, and 31 are rotated together with the wafer W at a predetermined rotational speed, while the lower surface side chemical solution valve 18 is opened and the lower surface side processing liquid nozzle 16 is opened. A chemical solution is supplied toward the center of the lower surface (front surface) of the wafer W. The chemical liquid valve 4 is opened simultaneously with the start of the supply of the chemical liquid from the lower surface side processing liquid nozzle 16, and the chemical liquid is supplied from the processing liquid nozzle 3 toward the center of the upper surface (back surface) of the wafer W. At this time, the discharge flow rate of the chemical solution from the treatment liquid nozzle 3 is substantially the same as the discharge flow rate of the chemical solution from the lower surface side treatment liquid nozzle 16.

また、リンス工程では、モータ9が回転駆動されて、スピンベース7,21,31がウエハWごと所定の回転速度で回転されつつ、下面側リンス液バルブ19が開かれて、下面側処理液ノズル16からウエハWの下面(表面)の中央部に向けてリンス液が供給される。また、下面側処理液ノズル16からのリンス液の供給に併せてリンス液バルブ5が開かれて、処理液ノズル3からウエハWの上面(裏面)の中央部に向けてリンス液が供給される。このとき、処理液ノズル3からのリンスの吐出流量は、下面側処理液ノズル16からのリンス液の吐出流量とほぼ同量とされる。   In the rinsing process, the motor 9 is driven to rotate and the spin bases 7, 21, 31 are rotated together with the wafer W at a predetermined rotational speed, while the lower surface side rinsing liquid valve 19 is opened, and the lower surface side processing liquid nozzle A rinse liquid is supplied from 16 toward the center of the lower surface (front surface) of the wafer W. Further, the rinsing liquid valve 5 is opened in conjunction with the supply of the rinsing liquid from the lower surface side processing liquid nozzle 16, and the rinsing liquid is supplied from the processing liquid nozzle 3 toward the center of the upper surface (back surface) of the wafer W. . At this time, the discharge flow rate of the rinsing liquid from the processing liquid nozzle 3 is substantially the same as the discharge flow rate of the rinsing liquid from the lower surface side processing liquid nozzle 16.

下面側処理液ノズル16からウエハWに下方から薬液またはリンス液が供給されることによって、ウエハWに、上方に浮き上がらせようとする力が作用する。しかしながら、処理液ノズル3からウエハWの上面に供給される薬液またはリンス液は、ウエハWに作用する力を相殺する。このため、スピンベース7,21,31の上面とウエハWの下面との間の雰囲気に遠心力が作用して、スピンベース7,21,31の外方に雰囲気が吐き出されることにより、ウエハWの下方の空間が負圧空間となる。その結果、ウエハWが固定支持部材10a〜10fに押し付けられて、ウエハWが回転保持部材2に保持される。   By supplying the chemical liquid or the rinsing liquid from the lower surface side processing liquid nozzle 16 to the wafer W from below, a force for floating upward is applied to the wafer W. However, the chemical liquid or the rinse liquid supplied from the processing liquid nozzle 3 to the upper surface of the wafer W cancels the force acting on the wafer W. For this reason, centrifugal force acts on the atmosphere between the upper surfaces of the spin bases 7, 21, and 31 and the lower surface of the wafer W, and the atmosphere is discharged to the outside of the spin bases 7, 21, 31, thereby The space below is a negative pressure space. As a result, the wafer W is pressed against the fixed support members 10 a to 10 f, and the wafer W is held by the rotation holding member 2.

また、前述の第1の実施形態では、スピンベース7の上面に溝部22が設けられた構成を説明したが、スピンベース7の上面には、溝部22に代えて放射状の突条が設けられた構成であってもよい。
さらに、前述の第2の実施形態では、各羽根部材32がスピンベース31の回転方向17に凸の湾曲形状に形成されているとして説明したが、各羽根部材が、回転半径方向にほぼ沿って直線的に設けられていてもよい。
In the first embodiment described above, the configuration in which the groove portion 22 is provided on the upper surface of the spin base 7 has been described. However, a radial protrusion is provided on the upper surface of the spin base 7 instead of the groove portion 22. It may be a configuration.
Furthermore, in the above-described second embodiment, each blade member 32 has been described as being formed in a curved shape that is convex in the rotation direction 17 of the spin base 31, but each blade member is substantially along the radial direction of rotation. It may be provided linearly.

また、ウエハWの処理には薬液およびリンス液が用いられるとして説明したが、ウエハWの処理に気体が用いられてもよいし、また、気体と液体とを混合した二流体(液滴噴流)の形態や、処理液蒸気とキャリヤガス(窒素ガス、ヘリウムガスまたはアルゴンガス)との混合流体がウエハWの処理に用いられてもよい。
さらに、前述の各実施形態では、円形のウエハWを保持する基板保持回転部材2を例にとって説明したが、基板保持回転部材2が角形のウエハWを保持する構成であってもよい。
Moreover, although it demonstrated that the chemical | medical solution and the rinse liquid were used for the process of the wafer W, gas may be used for the process of the wafer W, and the two fluid (droplet jet) which mixed gas and the liquid Or a mixed fluid of a processing liquid vapor and a carrier gas (nitrogen gas, helium gas or argon gas) may be used for processing the wafer W.
Further, in each of the above-described embodiments, the substrate holding rotating member 2 that holds the circular wafer W has been described as an example. However, the substrate holding rotating member 2 may be configured to hold the square wafer W.

さらにまた、基板の一例としてウエハWを取り上げたが、処理の対象となる基板は、ウエハWに限らず、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、FED用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板またはフォトマスク用基板であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
Furthermore, although the wafer W is taken up as an example of the substrate, the substrate to be processed is not limited to the wafer W, but a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a plasma display, a glass substrate for an FED, an optical disk substrate, It may be a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, or a photomask substrate.
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の基板処理装置の平面図である。It is a top view of the substrate processing apparatus of FIG. 固定支持部材の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a fixed support member. この発明の第2の実施形態に係る基板処理装置を示す図である。図4Aは、基板処理装置の平面図である。図4Bは、図4Aの切断面線C−Cから見た断面図である。It is a figure which shows the substrate processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. FIG. 4A is a plan view of the substrate processing apparatus. 4B is a cross-sectional view taken along the section line CC in FIG. 4A. この発明の第3の実施形態に係る基板処理装置を示す図である。図5Aは、基板処理装置の平面図である。図5Bは、図5Aの切断面線D−Dから見た断面図である。It is a figure which shows the substrate processing apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. FIG. 5A is a plan view of the substrate processing apparatus. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the section line DD in FIG. 5A.

符号の説明Explanation of symbols

1,20,30 基板処理装置
2 基板保持回転部材(基板保持回転機構)
3 処理液ノズル(処理流体供給手段)
7,21,31 スピンベース
9 モータ(回転駆動機構)
10a〜10f 固定支持部材(固定基板支持部材)
12 規制面
13 支持面(支持部)
16 下面側処理液ノズル(処理流体供給手段)
22 溝部
32 羽根部材
S 回転軸線
W ウエハ(基板)
1, 20, 30 Substrate processing apparatus 2 Substrate holding rotating member (substrate holding rotating mechanism)
3 Processing liquid nozzle (Processing fluid supply means)
7, 21, 31 Spin base 9 Motor (rotary drive mechanism)
10a to 10f Fixed support member (fixed substrate support member)
12 Regulation surface 13 Support surface (support part)
16 Lower side processing liquid nozzle (processing fluid supply means)
22 Groove 32 Blade member S Rotation axis W Wafer (substrate)

Claims (5)

基板を水平姿勢で保持して回転させるための基板保持回転機構であって、
水平面に沿う上面を有するスピンベースと、
このスピンベースを鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転させる回転駆動機構と、
前記スピンベースに備えられた基板支持手段とを含み、
前記基板支持手段が、前記スピンベースに対して可動な可動部材を含まず、前記スピンベースの上面に固定された固定基板支持部材を含み、
前記固定基板支持部材が、基板の周端面を回転半径外方側から規制する規制面と、当該周端面の下方部に接触することにより、前記スピンベースの上面から離隔した位置で当該基板を支持する支持部とを有するものである、基板保持回転機構。
A substrate holding and rotating mechanism for holding and rotating a substrate in a horizontal posture,
A spin base having an upper surface along a horizontal plane;
A rotation drive mechanism for rotating the spin base around a rotation axis along the vertical direction;
Substrate support means provided on the spin base,
The substrate support means does not include a movable member movable with respect to the spin base, and includes a fixed substrate support member fixed to the upper surface of the spin base;
The fixed substrate support member supports the substrate at a position separated from the upper surface of the spin base by contacting a regulating surface that regulates the peripheral end surface of the substrate from the outer side of the rotation radius and a lower portion of the peripheral end surface. And a substrate holding and rotating mechanism.
前記スピンベースの上面に設けられ、このスピンベースの回転に伴って、当該スピンベースの上面と基板の下面との間の雰囲気を減圧する減圧手段をさらに含む、請求項1記載の基板保持回転機構。   The substrate holding and rotating mechanism according to claim 1, further comprising a decompression unit that is provided on an upper surface of the spin base and depressurizes an atmosphere between the upper surface of the spin base and the lower surface of the substrate as the spin base rotates. . 前記減圧手段は、前記スピンベースの上面に設けられ、回転中心に対して放射状に形成された溝部または突条を含む、請求項2記載の基板保持回転機構。   The substrate holding and rotating mechanism according to claim 2, wherein the decompression unit includes grooves or protrusions provided on the upper surface of the spin base and formed radially with respect to the rotation center. 前記減圧手段は、前記スピンベースの上面に固定された羽根部材を含む、請求項2または3記載の基板保持回転機構。   4. The substrate holding and rotating mechanism according to claim 2, wherein the decompression unit includes a blade member fixed to the upper surface of the spin base. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板保持回転機構と、
この基板保持回転機構に保持された基板に対して処理流体を供給する処理流体供給手段とを含む、基板処理装置。
The substrate holding and rotating mechanism according to any one of claims 1 to 4,
And a processing fluid supply means for supplying a processing fluid to the substrate held by the substrate holding and rotating mechanism.
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